Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του «Κβαντική ηλεκτροδυναμική»

επιμέλεια
(επιμέλεια)
[[Αρχείο:Feynmann Diagram Gluon Radiation.svg|μικρογραφία]]
Στη φυσική,η κβαντική ηλεκτροδυναμική (QED) είναι η [[σχετικιστική κβαντική θεωρία πεδίου]] της [[ηλεκτροδυναμικήςηλεκτροδυναμική]]ς. Στην ουσία, περιγράφει πώς το [[φως]] και η [[ύλη]] αλληλεπιδρούν και είναι η πρώτη θεωρία, όπου επιτυγχάνεται πλήρης συμφωνία μεταξύ [[Κβαντομηχανική|κβαντομηχανικής]] και [[Ειδική σχετικότητα|ειδικής σχετικότητας]].Περιγράφει μαθηματικά όλα τα [[φαινόμενα]] που αφορούν [[Ηλεκτρικό φορτίο|ηλεκτρικά φορτισμένα]] σωματίδια που αλληλεπιδρούν μέσω της ανταλλαγής των [[Φωτόνιο|φωτονίων]] και αντιπροσωπεύει την [[Κβαντική μηχανική|κβαντική]] ομόλογό της [[Ηλεκτρομαγνητισμός|κλασικής θεωρίας ηλεκτρομαγνητισμού]] που δίνει πλήρη αλληλεπίδραση μεταξύ της ύλης και του φωτος.
 
Με τεχνικούς όρους, η κβαντική ηλεκτροδυναμική μπορεί να περιγραφεί ως μια [[Θεωρία διαταραχών (κβαντική μηχανική)|θεωρία διαταραχών]] του ηλεκτρομαγνητικού [[ΚβαντικοΚβαντικό κενοκενό|κβαντικού κενού]].Ο [[Ρίτσαρντ Φίλλιπς Φάινμαν|Richard Feynman]] το αποκάλεσε «το κόσμημα της φυσικής» για τις εξαιρετικά ακριβείς [[προβλέψεις]] του, όπως η [[ανώμαλη μαγνητική στιγμή]] του ηλεκτρονίου και τη [[Μετάπτωση των επιπέδων ενέργειας|μετατόπιση των επιπέδων ενέργεια]]<nowiki/>ς του [[Υδρογόνο|υδρογόνου]].
 
== Ιστορία ==
Η πρώτη διατύπωση της [[Κβαντική μηχανική|κβαντικής θεωρίας]] που περιγράφει την αλληλεπίδραση ακτινοβολίας και ύλης οφείλεται στον Βρετανό επιστήμονα [[Πολ Ντιράκ|Paul Dirac]], ο οποίος (κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1920) ήταν σε θέση να υπολογίσει το [[Συντελεστή εκπομπής|συντελεστή της αυθόρμητης εκπομπής]] ενός [[Άτομο|ατόμου]].
 
Ο Dirac περιέγραψε την κβάντωση του [[Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο|ηλεκτρομαγνητικού πεδίου]] ως ένα σύνολο [[Α|αρμονικών ταλαντωτών]] με την εισαγωγή της έννοιας των [[φορέων δημιουργίας και εξαΰλωσης]] των σωματιδίων. Στα επόμενα χρόνια, με συνεισφορές από τον [[Βόλφγκανγκ Πάουλι|Wolfgang Pauli]], [[Γιουτζίν Γουίγκνερ|Eugene Wigner]], [[Pascual Jordan]], [[Βέρνερ Χάιζενμπεργκ|Werner Heisenberg]] διετύπωσαν μια κομψη διατύπωση της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής λόγω [[Ενρίκο Φέρμι|Enrico Fermi]], οι φυσικοί πίστευαν ότι, κατ 'αρχήν, θα ήταν δυνατόν να εκτελέσει οποιαδήποτε υπολογισμό για οποιαδήποτε φυσική διαδικασία που περιλαμβάνει τα φωτόνια και τα φορτισμένα σωματίδια. Ωστόσο, περαιτέρω μελέτες από τον [[Φέλιξ Μπλοχ|Felix Bloch]] με [[Arnold Nordsieck]], και [[Victor Weisskopf]], το 1937 και το 1939, αποκάλυψε ότι οι εν λόγω υπολογισμοί ήταν αξιόπιστοι μόνο σε μια πρώτη σειρά της [[Θεωρία διαταραχών (κβαντική μηχανική)|θεωρίας διαταραχών]], ένα πρόβλημα που έχει ήδη επισημανθεί από τον [[Ρόμπερτ Οπενχάιμερ|Robert Oppenheimer]]. Σε μεγαλύτερες παραγγελίες στις άπειρες σειρές εμφανίστηκαν, καθιστώντας νόημα σε αυτους τους υπολογισμούς και υπήρχαν σοβαρές αμφιβολίες σχετικά με την εσωτερική συνοχή της ίδιας της θεωρίας. Χωρίς λύση για το πρόβλημα , φάνηκε ότι υπήρχε μια θεμελιώδης ασυμβατότητα μεταξύ [[Ειδική σχετικότητα|ειδικής σχετικότητας]] και της [[κβαντικής μηχανικής]].
[[Αρχείο:Hans Bethe.jpg|αριστερά|μικρογραφία|[[Hans Bethe]]]]
Οι δυσκολίες με τη θεωρία αυξήθηκαν στο το τέλος του 1940. Οι βελτιώσεις στην τεχνολογία [[Μικροκύματα|μικροκυμάτων]] κατέστησε δυνατό να ληφθούν πιο ακριβείς μετρήσεις της μετατόπισης των επιπέδων ενός [[Υδρογόνο|ατόμου υδρογόνου]], τώρα γνωστή ως μετατόπιση Lamb και [[μαγνητική στιγμή]] του ηλεκτρονίου.Αυτά τα πειράματα σαφώς εκτίθεται με αποκλίσεις που η θεωρία δεν ήταν σε θέση να εξηγήσει.
82.100

επεξεργασίες